高倍率圆柱形动力锂离子电池的制作方法_2

文档序号:10443017阅读:来源:国知局
进行对比,分别将10?18650-200011^电池标示为对比例1、1謝18650-2000mAh电池标示为对比例2,ICR18650P-1500mAh电池标示为对比例3;
[0021]实验方法:
[0022]1、通过辊径600mm,压力200吨的辊压机辊压实施例一、对比例1、对比例2和对比例3,得出棍压后极片弧度/mm为如下结果:实施例一 <0.1mm,对比例I <0.1mm、对比例2
0.5mm和对比例3 0.3mm;
[0023]2、通过真空度大于0.08MPa真空注液机注液实施例一、对比例1、对比例2、对比例3,得出注液量/1min的结果如下:实施例一7.0g,对比例I 6.5g、对比例2 6.0g和对比例3
6.1g;
[0024]3、通过上述方式做成的成品电池,1C放电最高温度结果如下:实施例一58°C,对比例I 75°C、对比例2 70°C、对比例3 59。。;
[0025]4、在I标准大气压,环境温度25°C±2°C,相对湿度为45%?80%的条件下,电池IC5恒流恒压4.2V充电90min后,搁置30min,以1C5A进行放电至下限电压2.75V,10C放电中值电压分别为:实施例一3.468V,对比例I 3.267V、对比例2 3.253V、对比例3 3.325V;
[0026]5、1(:5恒流恒压4.2¥充电901^11后以10(:5、放电至终止电压2.75¥搁置301^11,以此模式循环300次,1C放电循环寿命,放电至80%容量时实施例一、对比例1、对比例2、对比例3的次数依次为800次、600次、500次、610次。
[0027]实验结果:
[0028]实施例:由上述实验可知:采用本实用新型工艺设计的菱形孔极片和活性物质纵向间隙,极片弧度均小于0.1mm,基本可以忽略,最大程度的保护了正极铝箔和负极铜箔,提高了极片电子导电能力。并且通过与相转移催化剂1、7二氮-12-冠醚-4的配合使用,电芯注液效率提升的同时,改善了电解液与隔膜、活性物质的浸润性能,提高了电芯放电反应时的离子导电能力。减少了电化学极化,电池放电的中值电压大幅提升。最终表现为电池循环寿命的提升约三分之一。
[0029]对比例1:由上述实验可知:由于正极活性物质钴酸锂,由于材料为层状结构,易辊压,因此极片弧度小,虽然钴酸锂导电性优于镍钴锰酸锂,但是由于没有采用本工艺结构,电池散热效果差,因此温升仍然较高,导致电池放电平台低,循环效果差。
[0030]对比例2:由上述实验可以看出由于极片弧度变形导致电池电子导电能力变差,注液量少导致电池离子导电能力变差。电池最终放电表面温度偏高11 -15 °C,循环次数减少248到 310次。
[0031 ]对比例3:由上述实验可知:由于极片活性物质量减少,电池容量降低,1C放电最高温度有降低<60°C,但是由于未采用本实用新型中的相转移催化剂1、7二氮-12-冠醚-4,电解液离子导电性差,1C放电中值电压仍比本方案低0.043V-0.143V。
[0032]在本实用新型的描述中,需要理解的是,术语“顶部”、等等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系,仅是为了便于描述本实用新型和简化描述,而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作,因此不能理解为对本实用新型的限制。在本实用新型的描述中,需要说明的是,除非另有明确的规定和限定,术语“设有”、“安装”、“相连”等等应做广义理解,例如,可以是固定连接,一体地连接,也可以是可拆卸连接;也可以是两个元件内部的连通;可以是直接相连,也可以通过中间媒介间接相连,对于本领域的普通技术人员而言,可以根据具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。需要指出的是在本文中,“第一”、“第二”、“第三”等仅用于彼此的区分,而非表示它们的重要程度及顺序等。上文的详细说明仅仅是针对本实用新型的可行性实施方式的具体说明,它们并非用以限制本实用新型的保护范围,凡未脱离本实用新型技艺精神所作的等效实施方式、变更和改造均应包含在本实用新型的保护范围之内。
【主权项】
1.一种高倍率圆柱形动力锂离子电池,包括镀镍钢壳(I)、所述镀镍钢壳(I)内部设有电解液、设在镀镍钢壳(I)内部的锂尚子电芯(2)、锂尚子电芯(2)的上部和下部分别设有上绝缘片(3)和下绝缘片(4)、镀镍钢壳(I)上部开口处设有胶圈(14)、胶圈(14)的内下部套装有连接铝片(16)、所述胶圈(I4)的上部设有与连接铝片(I6)相连的电极帽(5),其特征在于:所述锂离子电芯(2)包括依次叠置并卷绕的正极片(6)、第一隔膜(7),负极片(8)和第二隔膜(9),正极片(6)包括铝箔、设在铝箔中间位置上的正极引出端和设在铝箔内圈表面和外圈表面上的正极活性物质层(10),所述正极引出端上安装有铝质正极耳(12),正极活性物质层(10)的宽度与铝箔的宽度相同,其长度为30?80mm,所述相邻的两个正极活性物质层(10)之间为正极空白区域;负极片(8)包括铜箔、设在铜箔两端分别设有负极引出端和设在铜箔内圈表面和外圈表面上的负极活性物质层(11),所述负极引出端上安装有镍质负极耳(13),负极活性物质层(11)的宽度与铜箔的宽度相同,其长度为33?83mm,所述相邻的两个负极活性物质层(11)之间为负极空白区域;所述正极空白区域的中心位置与负极空白区域的中心位置重合;所述负极片(8)中的负极活性物质层(11)覆盖在正极片(6)中的正极活性物质层(10)外部。2.根据权利要求1所述高倍率圆柱形动力锂离子电池,其特征在于:所述正极空白区域的长度为5?11mm,负极空白区域的长度为2?8mm。3.根据权利要求2所述高倍率圆柱形动力锂离子电池,其特征在于:所述正极空白区域内纵向设置有一列边长为1mm,顶角60度的正极菱形孔,所述60度角沿极片纵向方向设置,所述两个相邻菱形孔的中心距离为3?5mm。4.根据权利要求2所述高倍率圆柱形动力锂离子电池,其特征在于:所述负极空白区域内纵向设置有一列边长为1mm,顶角60度的负极菱形孔,所述60度角沿极片纵向方向设置,所述两个相邻菱形孔的中心距离为3?5mm。5.根据权利要求3所述高倍率圆柱形动力锂离子电池,其特征在于:所述正极菱形孔的中心与负极菱形孔的中心相重合。6.根据权利要求1所述高倍率圆柱形动力锂离子电池,其特征在于:所述正极引出端与铝质正极耳(12)连接的位置上、负极引出端与镍质负极耳(13)连接的内圈和外圈位置上、铝质正极耳(12)的下部分别设有极耳防护高温贴纸(15)。
【专利摘要】本实用新型属于一种高倍率圆柱形动力锂离子电池;包括镀镍钢壳、所述镀镍钢壳内部设有电解液、设在镀镍钢壳内部的锂离子电芯、锂离子电芯包括依次叠置并卷绕的正极片、第一隔膜,负极片和第二隔膜,正极片包括铝箔、正极引出端和设在铝箔内圈表面和外圈表面上的正极活性物质层,正极引出端上装有铝质正极耳,正极活性物质层的宽度与铝箔的宽度相同,其长度为30~80mm;负极片包括铜箔、负极引出端和设在铜箔内圈表面和外圈表面上的负极活性物质层,负极引出端上装有镍质负极耳,负极活性物质层的宽度与铜箔的宽度相同,其长度为33~83mm,具有装配简单,成品率高,且可提高电池散热性能、高倍率性能和循环性能的优点。
【IPC分类】H01M10/0567, H01M4/13, H01M10/0525
【公开号】CN205355178
【申请号】CN201620058646
【发明人】朱全健, 苑泽保, 张铭
【申请人】河南比得力高新能源科技有限公司
【公开日】2016年6月29日
【申请日】2016年1月15日
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